MEMS微镜封装结构的制作方法

本实用新型涉及半导体封装技术领域，具体涉及MEMS微镜封装结构。

背景技术：

微机电系统(Micro-Electro-Mechanical Systems，简称MEMS)是将微电子技术与机械工程融合到一起的一种工业技术，它的操作范围在微米范围内。MEMS是一种全新的必须同时考虑多种物理场混合作用的研发领域，相对于传统的机械，它们的尺寸更小，最大的不超过一个厘米，甚至仅仅为几个微米，其厚度就更加微小。MEMS微镜是指采用光学MEME技术制造的，把微光反射镜与MEMS驱动器集成在一起的光学MEMS器件。由于其较小的体积和功耗及较大的扫描角度，在光学扫描和光纤通讯中得到广泛的应用。

随着微电子机械系统(MEMS)的快速发展，科研机构和企业大量研发出MEMS芯片，但大部分难以投入实际生产，其中主要的原因之一就是受限于相对落后的MEMS封装技术。特别是对于MEMS微镜，随着阵列微镜的推出，传统的封装形式已经无法满足其较高的输入输出的需求，阵列微镜的工作模式也需要MEMS微镜需要与其他异质芯片进行集成。

以专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)为例，ASIC在集成电路界被认为是一种为专门目的而设计的集成电路，其特点是可以面向特定用户的需求。因而，将MEMS微镜与ASIC芯片集成，可以通过ASIC芯片调整电压和电流的强度来控制MEMS微镜。而在现有技术中，如何将MEMS微镜与ASIC芯片进行封装是半导体器件领域一个亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种MEMS微镜芯片封装结构，以解决如何将MEMS微镜与其他异质芯片进行封装的问题。

根据第一方面，本实用新型实施例提供了一种MEMS微镜封装结构，包括：芯片层，所述芯片层上设置有多个第一焊盘；保护层，所述保护层内设置有容纳MEMS微镜的空腔和与所述第一焊盘相对应的通孔；MEMS基底层，设置所述MEMS基底层上的第二焊盘通过所述通孔与所述第一焊盘电连接，所述MEMS基底层具有与所述空腔相对应的开口；盖帽，设置在所述MEMS基底层的所述开口上。

结合第一方面，在第一方面的第一实施方式中，所述芯片层包括：芯片；与所述芯片的引脚相连的重布线层，所述重布线层通过导电柱与所述第一焊盘连接。

结合第一方面，在第一方面的第二实施方式中，所述芯片层通过塑封层封装。

结合第一方面的第一实施方式，在第一方面的第三实施方式中，所述芯片层下方还设置有与所述重布线层连接的焊球，所述MEMS微镜封装结构通过所述焊球与PCB基板连接。

结合第一方面的第三实施方式，在第一方面的第四实施方式中，所述芯片通过金线键合或者倒装芯片的方式与所述PCB基板连接。

结合第一方面，在第一方面的第五实施方式中，所述芯片层包括：芯片；与所述芯片的引脚相连的多条导线，所述多条导线中的至少一部分将对应的所述芯片的引脚与所述第一焊盘电连接。

结合第一方面的第五实施方式，在第一方面的第六实施方式中，所述芯片层通过塑封层封装。

结合第一方面的第五实施方式，在第一方面的第七实施方式中，所述芯片层上还设置有多个第三焊盘，所述多条导线中的另一部分将对应的所述芯片的引脚与所述第三焊盘电连接，所述第三焊盘通过引线与PCB基板连接。

结合上述任意一项实施方式，在第一方面的第八实施方式中，所述芯片为ASIC芯片。

在本实用新型中，MEMS微镜封装结构包括：芯片层，所述芯片层上设置有多个第一焊盘；保护层，所述保护层内设置有容纳MEMS微镜的空腔和与所述第一焊盘相对应的通孔；MEMS基底层，设置所述MEMS基底层上的第二焊盘通过所述通孔与所述第一焊盘电连接，所述MEMS基底层具有与所述空腔相对应的开口以及盖帽，设置在所述MEMS基底层的所述开口上。本实用新型通过上述封装结构，解决了将MEMS微镜与其他异质芯片进行封装的问题，达到了将MEMS微镜与其他异质芯片进行封装的目的。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本实用新型的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本实用新型进行任何限制，在附图中：

图1示出了根据本实用新型实施例一种可选的MEMS微镜封装结构的示意图；

图2示出了根据本实用新型实施例又一种可选的MEMS微镜封装结构的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、优点、制备方法更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施示例进行详细描述，所述实施例的示例在附图中示出，其中附图中部分结构直接给出了优选的结构材料，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。需要说明的是，参考附图描述的实施例是示例性的，实施例中表明的结构材料也是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制，本实用新型各个实施例的附图仅是为了示意的目的，因此没有必要按比例绘制。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

本实用新型实施例提供了一种MEMS微镜封装结构，如图1所示，该MEMS微镜封装结构包括：

芯片层10，芯片层上设置有多个第一焊盘110；其中，芯片层10包括：芯片120，与芯片120的引脚相连的重布线层130。重布线层130可以通过导电柱140与第一焊盘110连接。

保护层20，保护层20内设置有容纳MEMS微镜320的空腔和与第一焊盘110相对应的通孔210。

MEMS基底层30，设置MEMS基底层30上的第二焊盘310通过通孔210与第一焊盘110电连接，MEMS基底层30具有与空腔相对应的开口。

盖帽40，设置在MEMS基底层30的开口上。盖帽40可以是对通信波长透明的材料，一方面可以形成容纳MEMS微镜320运动的密闭空间，另一方面可以作为光窗，光线可以通过该部分进入容纳MEMS微镜320的空腔内。

在本实用新型实施例中，MEMS微镜封装结构包括：芯片层，所述芯片层上设置有多个第一焊盘；保护层，所述保护层内设置有容纳MEMS微镜的空腔和与所述第一焊盘相对应的通孔；MEMS基底层，设置所述MEMS基底层上的第二焊盘通过所述通孔与所述第一焊盘电连接，所述MEMS基底层具有与所述空腔相对应的开口以及盖帽，设置在所述MEMS基底层的所述开口上。本实用新型通过上述封装结构，解决了将MEMS微镜与其他异质芯片进行封装的问题，达到了将MEMS微镜与其他异质芯片进行封装的目的。

在本实用新型一种可选的实施方式中，芯片层10可以通过塑封层封装。在具体的封装流程上，可以是先形成导电柱140，然后通过贴片工艺设置芯片120，对上述导电柱140以及芯片120通过塑封料进行封装，最后在封装后的塑封层内设置重布线层130。上述封装流程也可以是先形成重布线层130，然后形成导电柱140，继而通过贴片工艺设置芯片120，最后对上述重布线层130、导电柱140以及芯片120通过塑封料进行封装，形成塑封层。

在本实用新型一种可选的实施方式中，芯片层10下方还设置有与重布线层130连接的焊球50，MEMS微镜封装结构通过焊球50与PCB基板60连接。可选的，芯片120可以通过金线键合或者倒装芯片的方式与PCB基板60连接。

需要说明的是，在本实用新型实施例中，上述芯片可以是ASIC芯片，在MEMS微镜与ASIC芯片集成后，ASIC芯片会实时计算微镜的位置，从而可以通过调整电压和电流强度来控制微镜，提高微镜的重复性和稳定性。

实施例二

本实用新型实施例提供了一种MEMS微镜封装结构，如图2所示，该MEMS微镜封装结构包括：

芯片层10，芯片层10上设置有多个第一焊盘110。芯片层10可以包括：芯片120，与芯片120的引脚相连的多条导线，多条导线中的至少一部分将对应的芯片120的引脚与第一焊盘110电连接。其中，多条导线可以布设在中空设置的铜柱150中。芯片层10上还设置有多个第三焊盘160，多条导线中的另一部分将对应的芯片120的引脚与第三焊盘160电连接，第三焊盘160通过引线与PCB基板60连接。

保护层20，保护层20内设置有容纳MEMS微镜320的空腔和与第一焊盘110相对应的通孔210。

MEMS基底层30，设置MEMS基底层30上的第二焊盘310通过通孔210与第一焊盘110电连接，MEMS基底层30具有与空腔相对应的开口。

盖帽40，设置在MEMS基底层30的开口上。盖帽40可以是对通信波长透明的材料，一方面可以形成容纳MEMS微镜320运动的密闭空间，另一方面可以作为光窗，光线可以通过该部分进入容纳MEMS微镜320的空腔内。

在本实用新型实施例中，通过上述封装结构，解决了将MEMS微镜与其他异质芯片进行封装的问题，达到了将MEMS微镜与其他异质芯片进行封装的目的。

在本实用新型一种可选的实施方式中，芯片层10可以通过塑封层封装。在封装流程上，可以是在将芯片120以及与芯片120的引脚相连的多条导线通过fan-out工艺或者embedded substrate技术，通过塑封料对芯片进行埋入集成，形成塑封层。

需要说明的是，在本实用新型实施例中，上述芯片可以是ASIC芯片，在MEMS微镜与ASIC芯片集成后，ASIC芯片会实时计算微镜的位置，从而可以通过调整电压和电流强度来控制微镜，提高微镜的重复性和稳定性。

虽然关于示例实施例及其优点已经详细说明，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和所附权利要求限定的保护范围的情况下对这些实施例进行各种变化、替换和修改，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。对于其他例子，本领域的普通技术人员应当容易理解在保持本实用新型保护范围内的同时，工艺步骤的次序可以变化。

此外，本实用新型的应用范围不局限于说明书中描述的特定实施例的结构。从本实用新型的公开内容，作为本领域的普通技术人员将容易地理解，对于目前已存在或者以后即将开发出的结构，其中它们执行与本实用新型描述的对应实施例大体相同的功能或者获得大体相同的结果，依照本实用新型可以对它们进行应用。因此，本实用新型所附权利要求旨在将这些结构包含在其保护范围内。